Финкельштейн З.Л., Брожко Н.Ф. Гидравлика и гидропривод - файл n8.doc

приобрести
Финкельштейн З.Л., Брожко Н.Ф. Гидравлика и гидропривод
скачать (7544.8 kb.)
Доступные файлы (12):
n1.doc315kb.15.12.2008 08:00скачать
n2.doc43kb.10.10.2008 09:56скачать
n3.doc24kb.15.12.2008 08:24скачать
n4.doc30kb.22.10.2008 08:06скачать
n5.doc29kb.22.10.2008 08:07скачать
n6.doc62kb.22.10.2008 08:53скачать
n7.doc2025kb.15.12.2008 08:06скачать
n8.doc6662kb.15.12.2008 07:54скачать
n9.doc1093kb.12.12.2008 14:00скачать
n10.doc113kb.15.12.2008 07:55скачать
n11.doc32kb.15.12.2008 07:57скачать
n12.doc41kb.15.12.2008 08:22скачать
Победи орков

Доступно в Google Play

n8.doc

  1   2
8 Задачи для самостоятельного решения


ЗАДАЧА 1

Определить расход воды с вязкостью  = 0,01 см2/с, вытекающей через трубу из бака, если диаметр трубы d = 20 мм; длина l = 10 м; высота Н = 8 м; коэффициент сопротивления крана 1 = 3; колена 2 = 1; шероховатость трубы  = 0,05мм.

Указание. Задачу решить методом последовательных приближений, задавшись коэффициентом .



ЗАДАЧА 2

Определить силу давления жидкости (воды) на крышку люка диаметром D=1м в следующих двух случаях:

1. Показание манометра рм=0,08 МПа,

Но=1,5 м.

2. Показание ртутного вакуумметра

h=73,5 мм при а=1 м; Но=1,5 м;

рт=13600 кг/м3.




ЗАДАЧА 3

Определить объемный модуль упругости жидкости, если под действием груза А массой 250 кг поршень прошел расстояние h=5 мм. Начальная высота положения поршня (без груза) Н=1,5 м, диаметры поршня d = 80 мм и резервуара D = 300 мм, высота резервуара h=1,3м. Весом поршня пренебречь. Резервуар считать абсолютно жестким.




ЗАДАЧА 4

Для опрессовки водой подземного трубопровода (проверки герметичности) применяется ручной поршневой насос. Определить объем воды (модуль упругости Е=2000 МПа), который нужно накачать в трубопровод для повышения избыточного давления в нем от 0 до 1,0 МПа. Считать трубопровод абсолютно жестким. Размеры трубопровода: длина l =500м, диаметр d=100мм. Чему равно усилие на рукоятке насоса в последний момент опрессовки, если диаметр поршня насоса dп=40 мм, а соотношение плеч рычажного механизма а/b=5?




ЗАДАЧА 5

Определить абсолютное давление воздуха в баке р1, если при атмосферном давлении, соответствующем hа=760 мм рт.ст., показание ртутного вакуумметра hрт=0,2 м, высота h=1,5 м. Каково при этом показание пружинного вакуумметра? Плотность ртути =13600 кг/м3.




ЗАДАЧА 6

Определить давление в гидросистеме и вес груза G, лежащего на поршне 2, если для его подъема к поршню 1 приложена сила F=1 кН. Диаметры поршней: D = 300 мм, d = 80 мм. Разностью высот пренебречь.






ЗАДАЧА 7

Определить максимальную высоту Нmax, на которую можно подсасывать бензин поршневым насосом, если давление его насыщенных паров составляет hн.п.=200 мм рт. ст. Чему равна при этом сила вдоль штока, если Но=1 м, =700 кг/м3; D=50 мм?




ЗАДАЧА 8

В сосуде находится расплавленный свинец (=11000 кг/м3). Определить силу давления, действующую на дно сосуда, если высота уровня свинца h=500 мм, диаметр сосуда D=400 мм, показание мановакуумметра рвак=30 кПа.




ЗАДАЧА 9

Определить силу манометрического давления на дно сосуда, если сила Р1, действующая на поршень, равна 44 Н. Диаметр d=12 см, глубина воды в сосуде h=40 см, диаметр дна сосуда D=35 см.




ЗАДАЧА 10

Труба диаметром D=400 мм соединена с трубой диаметром d=50 мм, как показано на чертеже. Высота столба воды h=80см. В трубах имеются поршни. Какое усилие Р2 нужно приложить на поршни А и В, чтобы система находилась в равновесии, если на поршень С действует сила Р1=98,1Н; Н=10кг.






ЗАДАЧА 11

Стальная бочка диаметром D=0,60 м, высотой h=0,9 заполнена водой. Определить:

1.Силу манометрического давления Р1 на дно бочки и силу G1, передаваемую на пол, если масса пустой бочки равна 35 кг.

2. Силу манометрического давления Р2 на дно бочки, если в крышке просверлить отверстие и к нему приварить вертикальную трубку диаметром d=2 см, длиной h1=15 м, которую заполнить водой.

3.Силу G2, передаваемую на пол во втором случае, пренебрегая весом трубки.

4. Силу манометрического давления Р3 на верхнюю крышку.

5. Что воспринимает силу давления, равную разности между силой манометрического давления на дно Р2 и силой веса жидкости в бочке?




ЗАДАЧА 12

1. Какую силу Р2 нужно приложить к большему поршню, чтобы система находилась в равновесии?

Сила, приложенная к меньшему поршню, Р1 = 147 Н. Диаметр большего поршня D = 300 мм, меньшего d=50 мм. Разность уровней h=30 см. Трубки заполнены водой. Весом поршней пренебречь.

2. Сколько процентов составляет сила давления столба воды от найденной силы Р2?







ЗАДАЧА 13

Определить отрывающее усилие, воспринимаемое болтами полусферической крышки радиусом r = 0,5 м, если показание манометра ро = 26487 Н/м2. Глубина воды h = 1,2м.




ЗАДАЧА 14

Определить величину сжимающего усилия Р2, производимого одним рабочим у гидравлического пресса, если большое плечо рычага имеет длину а=1м, а малое b=0,1м, диаметр поршня пресса D=250мм, диаметр поршня насоса d = 25 мм, усилие одного рабочего Р1 = 147 Н. Коэффициент полезного действия =0,85.




ЗАДАЧА 15

Определить силу Р, действующую вдоль штока, если диаметр поршня D =100 мм, а давление, подводимое к гидравлическому цилиндру справа, р'=78,48104 Па. Давление слева от поршня рат = 9,81104 Па, а диаметр штока равен 30 мм. Трением поршня в цилиндре, а также штока в сальнике пренебречь.




ЗАДАЧА 16

При испытании прочности баллона гидравлическим способом он был заполнен водой при давлении 60105 Па. Через некоторое время в результате утечки части воды через неплотности, давление в баллоне снизилось вдвое. Диаметр баллона D = 350 мм, высота Н=1200мм. Пренебрегая деформацией стенок баллона, определить объем воды, вытекшей за время испытания. Решение задачи дать в системе единиц (СИ).

ЗАДАЧА 17

Нагревательная печь расходует G = 300 кг/час мазута с плотностью м= 880 кг/м3 и кинематическим коэффициентом вязкости  = 0,25 см2/с. Определить давление мазута перед форсунками, если бак расположен на высоте h = 10 м выше оси форсунки. Длина нефтепровода l = 32 м, диаметр d = 25 мм.




ЗАДАЧА 18

Определить коэффициент сопротивления колена трубы, если известно: диаметр d = 50 мм, абсолютная шероховатость = 0,2 мм, расход Q = 15 м3/час, вязкость  = 0,0151 см2/с. Расстояние между точками присоединения дифференциального ртутного манометра с разностью уровней h = 20 мм, составляет l = 0,8 м. Коэффициент гидравлического трения  определить по формуле А. Альтшуля.




ЗАДАЧА 19

Определить количество воды, подводимой к гидромонитору и ее давление, чтобы сила удара струи о перпендикулярно расположенную плоскость составила Р = 5,0 т. Известно, что диаметр коноидального насадка d = 100 мм, коэффициент сопротивления = 0,06.

ЗАДАЧА 20

Стальной толстенный баллон, объем которого 42 дм3, заполнен водой и плотно закрыт при температуре 20С и давлении 1105Па. Определить давление в баллоне при температуре воды в нем 60С. Плотность воды при температуре 20С равна 998,23 кг/м3, а при температуре 60 С – 983,24 кг/м3.

ЗАДАЧА 21

Плотность автола при температуре 20С равна 883 кг/м3. Условная вязкость автола при температуре 50С равна 7ВУ. Определить динамический коэффициент вязкости автола при температуре 50С.

ЗАДАЧА 22

Баллон, объем которого равен 36 дм3, заполнен нефтью и плотно закрыт при давлении 1 х 105 Па.

Какое количество нефти необходимо закачать в баллон дополнительно, чтобы давление в нем повысилось в 25 раз?

Истинный модуль сжатия нефти равен 1325 х 106 Па. Деформацией стенок баллона пренебречь.

ЗАДАЧА 23

При испытании прочности резервуара гидравлическим способом он был заполнен водой при давлении 5,0 МПа. Через некоторое время в результате утечки части воды через неплотности давление в резервуаре понизилось до 1,15 МПа.

Пренебрегая деформацией стенок резервуара, определить объем воды, вытекшей за время испытания. Объем резервуара равен 20 м3.

ЗАДАЧА 24

Плотность нефти при температуре 288К равна 828 кг/м3. Условная вязкость ее при температуре 295 К равна 6,4 ВУ. Коэффициент температурного расширения t=0,00072 1/К. Определить динамическую вязкость нефти при температуре 295К.

ЗАДАЧА 25

Определить показания мановакуумметра рмв , если к штоку поршня приложена сила F = 0,1 кН, его диаметр d = 100 мм, высота Н = 1,5 м, плотность жидкости ? = 800 кг/м3.







ЗАДАЧА 26

При истечении воды из большого резервуара в атмосферу по горизонтальной трубе, диаметр которой d = 40 мм и длина l = 10 м, при статическом напоре Н = 10 м получено, что уровень в пьезометре, установленном по середине трубы, h = 4,5 м. Определить расход Q и коэффициент сопротивления трения  трубы.




ЗАДАЧА 27

Найти силу давления воды на круглый щит, перекрывающий отверстие в вертикальной стенке, и точку приложения равнодействующей hД. Диаметр щита D = 1 м, уровень воды над щитом Н = 3 м.




ЗАДАЧА 28

Донное отверстие плотины перекрывается плоским прямоугольным щитом, верхняя кромка которого шарнирно прикреплена к плотине. Какое усилие необходимо приложить к канату, чтобы открыть щит при следующих данных: уровень воды перед плотиной Н = 4 м, высота щита h = 1 м, ширина щита в = 2 м, угол между направлением каната и горизонтом  = 45.




ЗАДАЧА 29

Определить силы, действующие на верхние Fв и нижние Fн болты крышки, которая имеет форму прямоугольника высотой а = 0,64 м и шириной b = 1,5 м. Показания ртутного вакуумметра hрт = 150 мм, высота h = 2,2 м.






ЗАДАЧА 30

Определить силу давления жидкости на криволинейную поверхность АВ, представляющую собой часть круговой цилиндрической поверхности, если Н = 6 м,  = 60, ширина поверхности в = 10 м.




ЗАДАЧА 31

Два открытых сообщающихся сосуда наполнены жидкостями плотностью 1=700 кг/м3 и 2=1000 кг/м3. Определить положение плоскости раздела жидкостей относительно уровней в сосудах, если разность уровней в них h = 150 мм.




ЗАДАЧА 32

Нефтеналивное судно прямоугольного сечения с плоским дном длиной 100 м и шириной 20 м с полным грузом имеет осадку 2,5 м, а без груза – 400 мм. Определить массу нефти, перевозимой судном. Плотность морской воды принять равной 1000 кг/м3.

ЗАДАЧА 33

Плоскодонная металлическая баржа длиной 36 м и шириной 10 м с грузом песка имела осадку 1м. После выгрузки песка осадка баржи стала равной 25 см. Определить массу выгруженного песка, если его плотность равна 15000 кг/м3.

ЗАДАЧА 34

Определить силу F, необходимую для удержания поршня на высоте h2 = 2 м над поверхностью воды в колодце. Над поршнем поднимается столб воды высотой h1 = 2 м. Диаметры: поршня D = 100 мм, штока d = 30 мм. Вес поршня и штока не учитывать.







ЗАДАЧА 35

Трубопровод длиной l = 90 м и внутренним диаметром d = 800 мм перед гидравлическим испытанием заполнен водой, находящейся под атмосферным давлением. Определить сколько нужно добавить в трубопровод воды, чтобы давление в нем повысить до р = 2,0 МПа. Температура воды t = 20С.

ЗАДАЧА 36

По горизонтальному трубопроводу длиной l = 17 км необходимо перекачивать нефть (плотность  = 920 кг/м3, кинематическая вязкость  = 0,2 см2/с), массовый расход которой М = 200 т/ч, при условии, чтобы падение давление в трубопроводе не превышало р = 4 МПа. Шероховатость трубопровода  = 0,2 мм. Определить диаметр трубопровода.

ЗАДАЧА 37

Определить величину давления р в котле и пьезометрическую высоту h1, если высота поднятия ртути в ртутном манометре h2. Дано: h2 = 0,12 м.




ЗАДАЧА 38

Определить избыточное давление р в сосуде А по показанию жидкостного манометра, если в левом открытом колене над ртутью налито масло, а в правом – вода. Дано: h1 = 1,6 м; h2 = 0,40 м; h3 = 0,14 м.



ЗАДАЧА 39

Определить величину и направление силы давления воды на четверть кругового цилиндра радиусом R и длиной L.

Дано: R = 0,5 м, L = 3,5 м.






ЗАДАЧА 40

Определить силу F, действующую на шток гибкой диафрагмы, если ее диаметр D = 200 мм, показание вакуумметра рвак = 0,05 МПа, высота h = 1 м. Площадью штока пренебречь. Найти абсолютное давление в левой полости, если hа = 740 мм рт. ст.



ЗАДАЧА 41

Определить силу давления воды Р на круглую крышку люка диаметром d, закрывающую отверстие на наклонной плоской стенке. Угол наклона стенки . Длина наклонной стенки от уровня воды до верха люка а. Найти точку приложения равнодействующей и построить эпюру гидростатического давления. Дано: d= 1,2 м,  = 60, а = 1,5 м.




ЗАДАЧА 42

Определить усилие, срезающее заклепки боковой стенки котла АВ в месте ее прикрепления к цилиндрической части последнего. Внутреннее давление в котле р, диаметр цилиндрической части котла D.

Дано: р = 30105 Н/м2, D = 2.



ЗАДАЧА 43

Определить основные размеры шестеренного насоса по следующим данным: Q = 60 л/мин; р = 2 МПа; n = 1450 мин -1; число зубьев z = 14; ?0 = 0,92.



ЗАДАЧА 44

Определить высоты уровней воды в закрытой h1 и открытой h2 трубках над поверхностью воды в резервуаре, если абсолютное давление на свободной поверхности po.

Дано: po = 150 кПа



ЗАДАЧА 45

Определить натяжение троса, удерживающего прямоугольный щит, шириной В = 2 м при глубине воды перед щитом h = 1,8 м, если угол наклона щита к горизонту  =40.



ЗАДАЧА 46

Определить величину и направление силы давления воды на 1 м ширины затвора.

Дано: Н = 3 м, R = 1,5 м.




ЗАДАЧА 47

Определить силу давления жидкости Р на плоскую крышку, закрывающую квадратное отверстие в боковой стенке резервуара, а также вертикальную координату, центра давления hд, если а = 200 мм, hм = 190 мм.вод.ст.,  = 0,95.







ЗАДАЧА 48

Центробежный насос подает воду с температурой t = 15С по новой стальной трубе диаметром d = 125 мм и длиной lн = 27 м при геометрической высоте нагнетания hн = 30 м.

Определить расход Q воды в трубопроводе, если сечение х-х имеет давление рх = 0,26 МПа.




ЗАДАЧА 49

Определить массу mQ (кг) груза, находящегося на поршне диаметром D, если масло с относительной плотностью м поднялось в трубке на высоту h. Показание манометра, установленного на воздушном резервуаре pм.

Дано: D = 220 мм; м = 0,84; h = 0,64 м; pм = 3500 Па



ЗАДАЧА 50

Поворотный клапан ОА закрывает трубу квадратного сечения 0,5 х 0,5 м. Определить силу Т натяжения троса, необходимую для открытия клапана, если уровень бензина Н = 1,7 м., показание манометра Рм=1,5·105 Па, плотность бензина ? = 750 кг/м3.



ЗАДАЧА 51

Определить нагрузку на болты крышек А и Б гидроцилиндра с D = 160 мм, если к плунжеру d = 120 мм приложена сила F = 20 кН.







ЗАДАЧА 52

В сосуде А и в трубе вода находится в покое. Показание ртутного прибора hрт. Определить высоту Н, если h = 1 м, hрт = 400 мм.




ЗАДАЧА 53

Определить силу давления воды Р (кН) на коническую крышку резервуара, имеющую высоту h = 1 м и радиус основания R = h. Показание манометра pм = 2,5 ат.



ЗАДАЧА 54

Определить давление р1, необходимое для удержания цилиндром Ц нагрузки F = 70 кН. Противодавление в полости 2 равно р2 = 0,3 МПа, давление в полости 3 равно атмосферному. Размеры: Dц = 80 мм, Dш = 70 мм, d1 = 50 мм.




ЗАДАЧА 55

Определить коэффициенты расхода µ, скорости ?, сжатия ? и сопротивления при истечении воды в атмосферу через отверстие диаметром d = 10 мм под напором Н = 2 м, если расход Q = 0,294 л/с, а координаты центра одного из сечений струи х = 3 м и y = 1,2 м. (координаты х и у связаны между собой соотношением ).



ЗАДАЧА 56

Определить мощность, потребляемую гидромотором, и гидро-механический КПД ?ГМ когда его выходной вал развивает полезный крутящий момент М=95,4 Нм и частоту вращения n=50 об/с. Рабочий объем гидромотора q=80 см3. Противодавление в сливной полости гидромотора рпр=50 кПа.
  1   2


8 Задачи для самостоятельного решения
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации